JP4081359B2 - プリテンショナ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両急減速時にガス発生手段を作動させることによりピストンを移動させ、当該ピストンの移動ストロークに応じた量だけ、乗員拘束用のウエビングを層状に巻き取る巻取軸をウエビング巻取方向へ急速に回転させるプリテンショナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗員拘束用のウエビングをスプール（巻取軸）に層状に巻き取るウエビング巻取装置には、車両急減速時にスプールのウエビング引出方向回転を阻止するためのロック手段が設けられている。昨今では、乗員保護性能を更に高めるべく、車両急減速時にスプールを所定量だけウエビング巻取方向回転させて、ウエビングを乗員の上体に密着させるプリテンショナ装置を付設したウエビング巻取装置も採用されてきている（特許文献１参照）。
【０００３】
この種のプリテンショナ装置では、通常時にはスプールとの接続を遮断し、車両急減速時にのみスプールとの接続がなされるようにクラッチ機構が設定されている。このクラッチ機構には種々のタイプがあるが、以下においては、前記特許文献１に開示されたクラッチ機構について解説及び検討することにする。
【０００４】
前記特許文献１に開示されたプリテンショナ装置では、スプールの軸芯部にフォースリミッタとして機能するトーションバーが挿入状態で配置されている。トーションバーの軸方向の一端部には、スリーブ、クラッチプレート、プーリによって構成されたクラッチ機構が同軸上に配設されている。スリーブは略円筒状に形成されており、トーションバーの軸方向の一端部に相対回転不能に嵌合されている。従って、スプールが回転すると、トーションバーを介してスリーブも一体に回転する。また、スリーブの外周面にはローレット加工が施されており、当該ローレット面にはスリーブに遊嵌されるクラッチプレートの軸芯側に切り起こしにより形成された複数の突起が対向状態で配置されている。さらに、スリーブの外周部には、有底円筒状のプーリが遊嵌されている。プーリの軸芯部の内周面にはカム面が形成されており、車両急減速時にプーリの外周部に巻き付けられたワイヤが牽引されると、プーリがウエビング巻取方向へ回転し、当該カム面によってクラッチプレートの突起が軸芯側へ変形されて、スリーブのローレット面に係合されるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２０６１９４
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のクラッチ機構による場合、クラッチプレートに形成された４個の突起（立ち上がり部）の変形荷重が高いため、クラッチ作動時に突起の噛み合い状態にバラツキが生じ易く、クラッチプレートとその係合相手であるスリーブとの軸芯がずれた状態で嵌合状態に至る可能性がある。また、突起が変形し難いため、スリーブのローレット面への突起の係合（食い付き）が今一つ悪い。さらに、突起の変形荷重が高いと、クラッチが作動するまでにロスタイムが生じる。総じて言えば、従来のクラッチ機構による場合、迅速かつ確実なクラッチ作動状態が得られ難いという問題があった。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、車両急減速時に迅速かつ確実なクラッチ作動状態を得ることができるプリテンショナー装置を得ることが目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明に係るプリテンショナ装置は、車両急減速時にガス発生手段が作動することによりピストンが移動し、当該ピストンの移動ストロークに応じた量だけ乗員拘束用のウエビングを層状に巻き取る巻取軸をウエビング巻取方向へ急速に回転させるプリテンショナ装置であって、前記巻取軸の軸方向の一端部に相対回転不能に嵌合され、周面に被係合面が形成された略円筒状のスリーブと、このスリーブに対して同軸上に配置される板状の基板部と、当該スリーブに対して相対回転可能に設けられると共に前記被係合面と係合可能とされかつ通常時には当該被係合面と対向して配置される係合面が形成された複数の立ち上がり部と、を有するクラッチ部材と、このクラッチ部材に嵌合状態で配置され、車両急減速時に前記ガス発生手段が作動して前記ピストンが移動することによりウエビング巻取方向へ回転し前記立ち上がり部を係合面が被係合面に係合する方向へ変形させるクラッチ作動部材と、を含んで構成されたクラッチ機構を有し、さらに、前記クラッチ部材の前記基板部に切落し部、切欠部、又は開口部を形成することにより当該基板部に片持ち支持されかつ自由端側にて前記立ち上がり部を支持し、当該切落し、当該切欠部、又は当該開口部の形成範囲内で当該立ち上がり部を前記スリーブとの係合方向へ移動させるアーム部を設けた、ことを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の本発明に係るプリテンショナ装置は、請求項１記載の発明において、前記立ち上がり部と前記アーム部との接続部位に、当該アーム部に対する当該立ち上がり部の支持剛性を低下させる剛性低下部を設けた、ことを特徴としている。
【００１０】
請求項１記載の本発明によれば、プリテンショナ装置は、スリーブとクラッチ部材とクラッチ作動部材とを含んで構成されたクラッチ機構を有している。スリーブは巻取軸の軸方向の一端部に相対回転不能に嵌合されているため、巻取軸と一体に回転する。一方、クラッチ部材は基板部及び複数の立ち上がり部を有する構成となっているが、通常時には、複数の立ち上がり部に形成された係合面はスリーブの周面に形成された被係合面と対向して配置されて、スリーブに対して相対回転可能に設けられているため、巻取軸及びスリーブが回転しても、クラッチ部材が回転することはない。すなわち、クラッチ機構は非接続状態とされる。また、この状態のときには、クラッチ部材に嵌合状態で配置されたクラッチ作動部材も、ピストンの移動が得られないため、ウエビング巻取方向へ回転することはなく、従ってクラッチ部材の複数の立ち上がり部をスリーブに係合させるべく、当該立ち上がり部を変形させることもない。
【００１１】
一方、車両急減速時になると、ガス発生手段が作動してガスが発生し、ピストンを所定量だけ移動させる。このため、クラッチ作動部材がウエビング巻取方向へ所定量回転される。これにより、クラッチ作動部材の嵌合相手であるクラッチ部材の複数の立ち上がり部が変形され、当該複数の立ち上がり部に形成された係合面がスリーブの周面に形成された被係合面に係合される。すなわち、クラッチ機構が接続状態とされる。このため、クラッチ部材はスリーブと一体に回転する。従って、クラッチ作動部材のウエビング巻取方向への回転力がクラッチ部材を介してスリーブに伝達され、更には巻取軸に伝達される。これにより、巻取軸がウエビング巻取方向へ回転し、ピストンの移動ストロークに応じた量だけウエビングが急速に巻き取られ、乗員の上体に密着される。その結果、乗員の保護性能を向上させることができる。
【００１２】
ここで、本発明では、クラッチ部材の基板部に切落し部、切欠部、又は開口部を形成することにより当該基板部に片持ち支持されかつ自由端側にて立ち上がり部を支持するアーム部を設けたので、立ち上がり部がクラッチ作動部材から変形力を受けると、アーム部が固定端側回りに切落し部、切欠部、又は開口部の形成範囲内で揺動し、自由端側にある立ち上がり部をスリーブ側へ移動させる。従って、従来よりも低い変形荷重で立ち上がり部をスリーブ側へ変形させることができる。このため、複数の立ち上がり部のスリーブへの係合状態のバラツキを抑制することができると共に、スリーブの被係合面への立ち上がり部の係合面の係合（食い付き）を向上させることができる。さらに、立ち上がり部の変形荷重が従来よりも低くなるため、車両急減速時からクラッチが作動するまでの時間を短縮することができる。
【００１３】
請求項２記載の本発明によれば、立ち上がり部とアーム部との接続部位に、アーム部に対する立ち上がり部の支持剛性を低下させる剛性低下部を設けたので、立ち上がり部がクラッチ作動部材から変形力を受けた場合に、立ち上がり部を当該剛性低下部回りに変形力の作用方向へ回転変形させることができる。従って、クラッチ作動部材からの変形力に対する立ち上がり部の変形追従性を向上させることができ、立ち上がり部の係合面をスリーブの被係合面に円滑に係合させる（食い付かせる）ことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１３を用いて、本発明に係るプリテンショナ装置の一実施形態について説明する。
【００１５】
〔ウエビング巻取装置１０の構成〕
図１には、プリテンショナ装置７０を備えたウエビング巻取装置１０の正面図が示されている。また、図２及び図３には、当該プリテンショナ装置７０の作動前後の状態の側面図が示されている。最初に、ウエビング巻取装置１０の全体構成について概説する。
【００１６】
図１等に示されるように、ウエビング巻取装置１０は、平面視で略コ字形に形成されたフレーム１４を備えている。フレーム１４は車体側に固定されており、互いに平行に延出された第１脚板１６及び第２脚板１８を備えている。これらの第１脚板１６、第２脚板１８間には、ダイカストによって製作されたスプール１２が回転可能に軸支されている。
【００１７】
スプール１２は、軸芯部を構成する円筒形状のスプール軸１２Ａと、このスプール軸１２Ａの両端部に略円板形状にそれぞれ形成された一対のフランジ部（以下、第１脚板１６側に配置されるフランジ部を「第１フランジ部１２Ｂ」と称し、第２脚板１８側に配置されるフランジ部を「第２フランジ部１２Ｃ」と称す）とによって構成されており、全体としては鼓形状をなしている。
【００１８】
スプール軸１２Ａの軸芯部には、シャフト挿通孔２０が形成されている。シャフト挿通孔２０における第１フランジ部１２Ｂ側には、シャフト挿通孔２０よりも大径とされた段付凹部形状のロックベース受入れ部２２が同軸上に形成されている。
【００１９】
このロックベース受入れ部２２には、ダイカストによって製作されたロックベース２４が抜け止めされた状態で装着されている。なお、ロックベース２４の装着の仕方は、ロックベース受入れ部２２内へロックベース２４を軸方向から挿入した後に、略コ字形に形成された図示しないストッパ（抜止め部材）を、ロックベース２４の基部２４Ａの外周面に形成された溝とスプール軸１２Ａの内周面に形成された溝とに跨るように、軸直角方向から圧入するという手法が採られている。
【００２０】
ロックベース２４は鍔付き円筒形状に形成されており、ロックベース受入れ部２２に嵌合される基部２４Ａと、基部２４Ａよりも大径とされかつロックベース受入れ部２２の段付部分に当接状態で配置される中間部２４Ｂと、中間部２４Ｂよりも大径とされかつ第１フランジ部１２Ｂの外側面に当接状態で配置される保持部２４Ｃとによって構成されている。また、ロックベース２４における軸芯部外端を除いた部分には六角穴形状の嵌合孔２６が形成されており、更に当該軸芯部外端には嵌合孔２６の軸芯部と相互に連通されかつこれよりも小径とされた小孔２８が形成されている。
【００２１】
一方、スプール軸１２Ａのシャフト挿通孔２０における第２フランジ部１２Ｃ側には、シャフト挿通孔２０よりも大径とされた凹部状のスリーブ受入れ部３０が形成されている。このスリーブ受入れ部３０の内周部には雌スプラインが形成されており、当該スリーブ受入れ部３０には外周部に雄スプラインが形成されかつ軸芯部には六角穴形状の嵌合孔３２が形成されたスリーブ３４が嵌合されている。なお、スリーブ３４については、後述するプリテンショナ装置７０の説明の中で詳細に説明する。
【００２２】
上述したロックベース２４とスリーブ３４とは、広義には「エネルギー吸収部材」として把握されるトーションバー３６によって相互に連結されている。トーションバー３６は、その主部を構成する軸部３６Ａと、軸部３６Ａの一端部に形成された六角形状の頭部３６Ｂと、軸部３６Ａの他端部に形成された六角形状の嵌合部３６Ｃと、嵌合部３６Ｃの軸芯部から軸部３６Ａと同軸上に延出された小径部３６Ｄと、小径部３６Ｄからテーパ面を経て縮径された後に環状に拡径されたギヤ保持部３６Ｅと、このギヤ保持部３６Ｅから更に同軸上に延出されてキーが形成された先端部３６Ｆとによって構成されている。
【００２３】
トーションバー３６の頭部３６Ｂはスリーブ３４に形成された六角穴形状の嵌合孔３２へ嵌合されており、又トーションバー３６の嵌合部３６Ｃはロックベース２４に形成された六角穴形状の嵌合孔２６へ嵌合されている。これにより、トーションバー３６は、ロックベース２４及びスリーブ３４を介してスプール軸１２Ａと一体化されている。
【００２４】
なお、上記構成のトーションバー３６は、車両急減速時に所定値以上のウエビング張力がスプール１２に作用することにより、捩じれ変形してエネルギー吸収を行うフォースリミッタ機構の主要構成部品である。
【００２５】
上述したフレーム１４の第１脚板１６の上部側には、内歯ラチェット３８が打ち抜きにより形成されている。内歯ラチェット３８のラチェット歯（ロック歯）３８Ａは高強度に設定されている。
【００２６】
この内歯ラチェット３８の内側には、ロックベース２４の保持部２４Ｃが配置されている。なお、保持部２４Ｃの軸芯部に形成された前述した小孔２８内へは、トーションバー３６の小径部３６Ｄが挿入されている。この保持部２４Ｃの正面側には、小孔２８周りに周方向に形成された凹状の収容部４０が形成されている。図４及び図５に示されるように、収容部４０の一端部は閉止されているが、収容部４０の他端部は開放されている。なお、ロックベース２４における保持部２４Ｃの収容部４０の他端部側は、次述するロックプレート４２の内歯ラチェット３８への係合動作を阻害しないように面取りされている。この収容部４０には、略円弧板形状をなす一枚のロックプレート４２が収容されている。さらに、ロックベース２４の保持部２４Ｃにおける外側面には、ロックプレート４２の脱落防止用に薄肉円板形状のロックプレートカバー４４が回り止めされた状態で取り付けられている。
【００２７】
ロックプレート４２は、略円弧板形状をなす金属製のプレート本体４２Ａと、このプレート本体４２Ａの一端部から張り出された矩形状の突起部４２Ｂと、プレート本体４２Ａの他端部の外周部に形成されかつ第１脚板１６の内歯ラチェット３８のラチェット歯３８Ａと噛み合う高強度のロック歯４２Ｃと、同じくプレート本体４２Ａの他端部から立設されたガイドピン４２Ｄとによって構成されている。なお、プレート本体４２Ａの幅と突起部４２Ｂの突出長さとを足した長さは、ロックベース２４の収容部４０の幅広部４０Ａの幅と概略一致している。
【００２８】
上述したロックベース２４に隣接する位置には、これよりも大径に形成された略円板形状のＶギヤ４６が配置されている。Ｖギヤ４６の軸芯部には円筒状のボス４８が形成されており、トーションバー３６のギヤ保持部３６Ｅに追従回転可能に軸支されている。また、Ｖギヤ４６には「へ」の字形状のガイド孔５０が形成されており、当該ガイド孔５０へはロックプレート４２から立設されたガイドピン４２Ｄが挿入されている。さらに、Ｖギヤ４６の外周部には、ロック歯４６Ａが一体に形成されている。
【００２９】
図１に戻り、Ｖギヤ４６の下方側にはＶＳＩＲ用の周知の加速度センサ（図示省略）が配設されており、車両急減速時になると、加速度センサのボールがセンサハウジング上を転動してセンサレバーを揺動させ、当該センサレバーのロック爪がＶギヤ４６のロック歯４６Ａに係合されるようになっている。
【００３０】
上記加速度センサは、樹脂製のセンサホルダ６０によって保持されている。センサホルダ６０の外側にはセンサホルダ６０と似た形状の樹脂製のセンサカバー６２が配設されており、センサホルダ６０及びセンサカバー６２は両者一体となってフレーム１４の第１脚板１６に固定されている。さらに、センサホルダ６０の軸芯部には短い円筒状のボス６０Ａが一体に形成されており、当該ボス６０Ａはトーションバー３６の先端部３６Ｆに軸支されている。つまり、センサホルダ６０には、トーションバー３６の軸受としての機能が付与されている。なお、上述したセンサホルダ６０の内周部には、前述したＶギヤ４６に軸支された図示しないＷＳＩＲ用のパウルと係合可能な内歯６４が一体に形成されている。
【００３１】
上記構成において、ロックベース２４、内歯ラチェット３８、ロックプレート４２、ロックプレートカバー４４、Ｖギヤ４６、加速度センサ（図示省略）、センサホルダ６０、及びセンサカバー６２は、広義には、「（車両急減速時に巻取軸のウエビング引出方向回転を停止させる）ロック手段」として把握される要素である。
【００３２】
〔プリテンショナ装置７０の構成〕
図１〜図３に示されるように、上述したウエビング巻取装置１０の第２脚板１８側には、車両急減速時にスプール１２を瞬時にウエビング巻取方向へ回転させるプリテンショナ装置７０が配設されている。
【００３３】
プリテンショナ装置７０は、第２脚板１８に固定される所定形状のベース部材７２を備えている。ベース部材７２には、装置高さ方向を長手方向とするピストン収容部７４が形成されている。このピストン収容部７４の底部には、車両急減速状態をセンサが感知することによりコントローラによって作動される「ガス発生手段」としてのガス発生器７６が収容されている。さらに、ピストン収容部７４内には、ピストン７８が圧入により装填されている。
【００３４】
ピストン７８は、ガス発生器７６と対向して配置されるピストン本体８０と、このピストン本体８０に一体形成された長尺状のラックバー８２とによって構成されている。ピストン本体８０の外周部には、シール用のＯリング８４が嵌着されている。一方、ラックバー８２の片面にはラック歯８２Ａが形成されており、後述するピニオン９０のピニオン歯９０Ｂと噛み合い可能な状態で保持されている（図２参照）。
【００３５】
次に、上述したウエビング巻取装置１０とプリテンショナ装置７０とを接続（連結）するクラッチ機構８６について詳細に説明する。かかるクラッチ機構８６が本実施形態の要部である。
【００３６】
図６及び図７には、クラッチ機構８６の分解斜視図が示されている。なお、図６と図７とでは、見る角度を変えて図示している。また、図８には当該クラッチ機構８６の組付状態を軸方向から見た側面図が示されている。さらに、図９には当該クラッチ機構８６の組付状態の縦断面図が示されている。これらの図に示されるように、クラッチ機構８６は、スリーブ３４と、「クラッチ部材」としてのクラッチプレート８８と、「クラッチ作動部材」としてのピニオン９０との三部品によって構成されている。
【００３７】
スリーブ３４については、ウエビング巻取装置１０の構成の説明の際に若干触れたが、ここで改めて説明する。スリーブ３４は、全体としては略円筒状に形成されている。スリーブ３４はスプール１２に形成されたスリーブ受入部３０に嵌合される本体部３４Ａと、この本体部３４Ａから同軸上に延出されかつ径方向寸法が一周り大きく設定された延出部３４Ｂとによって構成されている。本体部３４Ａの外周面の所定範囲には、スリーブ受入部３０の内周面に形成された雌スプラインに嵌合される雄スプライン９２が形成されている。また、本体部３４Ａの軸芯部には六角形状の嵌合孔３２が形成されており、当該嵌合孔３２にはトーションバー３６の頭部３６Ｂが嵌合されている。従って、スリーブ３４は、トーションバー３６に対して相対回転不能に連結されており、トーションバー３６と一体に回転するようになっている。一方、スリーブ３４の延出部３４Ｂの内周面はその全周に亘ってローレット加工が施されている（以下、ローレット面９４と称す）。このローレット面９４が本発明の「被係合面」に相当する。
【００３８】
ピニオン９０は、比較的薄肉の円板状の基部９０Ａを備えている。基部９０Ａの外周縁には、複数の切欠９６が形成されている。この基部９０Ａの片側（プリテンショナ装置７０側）には、ラックバー８２のラック歯８２Ａと噛み合うピニオン歯９０Ｂが形成されている。さらに、基部９０Ａの反対側（ウエビング巻取装置１０側）には、ピニオン歯９０Ｂと同軸上に風車状の係合歯９０Ｃが形成されている。この係合歯９０Ｃは、スリーブ３４の延出部３４Ｂ内へ挿入可能な径方向寸法及び高さ（軸）方向寸法に設定されており、組付状態では係合歯９０Ｃが延出部３４Ｂ内に挿入された状態となり、ローレット面９４と対向するようになっている。また、係合歯９０Ｃは、立面９０Ｃ１（図８参照）と所定形状の傾斜面（機能的には押圧面）９０Ｃ２とを備えた歯形状とされている。
【００３９】
クラッチプレート８８は、上述したスリーブ３４とピニオン９０との間に介在するように配設されている。クラッチプレート８８は、平板環状に形成された基板部８８Ａと、この基板部８８Ａの内周から所定間隔ごとに立ち上げられた複数の立ち上がり部８８Ｂとによって構成されている。基板部８８Ａの外周部には、所定の間隔でピニオン９０の切欠９６と対応する切欠９８が形成されている。クラッチプレート８８及びピニオン９０は、これらの切欠９６、９８に第２脚板１８側から立設されたシェアピン１００（図８参照）が挿入されることにより、周方向の位置決めがなされた状態で保持されている。
【００４０】
立ち上がり部８８Ｂを形成するにあたっては、素材からクラッチプレート８８の平面形状を打抜く際に、基板部８８Ａの形状と立ち上がり部８８Ｂの形状とが得られるようにする。このとき、基板部８８Ａの径方向中間部に基板部８８Ａの周方向に沿って延びる切落し部１０２が形成される。各切落し部１０２は略Ｌ字状に形成されており、これにより基板部８８Ａの外周縁の内側に周方向に沿って延出するアーム部１０４が形成されている。アーム部１０４の基端部は固定端とされ、先端部は自由端とされている。そして、アーム部１０４の先端部の内周縁側に、折り曲げによる立ち上がり部８８Ｂが形成されている。各立ち上がり部８８Ｂの外周側の面には、スリーブ３４のローレット面９４に係合する複数条の突起１０６が形成されている。なお、立ち上がり部８８Ｂの突起１０６の形成面が本発明の「係合面」に相当する。
【００４１】
さらに、立ち上がり部８８Ｂとアーム部１０４との接続部位（立ち上がり部８８Ｂの根元部分）には、両側から切り欠くことにより形成された「低剛性部」としての括れ部１０８が形成されている。これにより、括れ部１０８の形成部位の剛性が他の部分よりも低くなるように設定されている。
【００４２】
上記構成のクラッチプレート８８は、ピニオン９０の係合歯９０Ｃに周方向の位置決めがなされた状態で被嵌されている。この状態では、係合歯９０Ｃの立面９０Ｃ１が一方の立ち上がり部８８Ｂの側面に対向し、傾斜面９０Ｃ２が隣接する他方の立ち上がり部８８Ｂの側面に対向して配置されている。
【００４３】
また、上記構成のクラッチプレート８８の立ち上がり部８８Ｂは、スリーブ３４の延出部３４Ｂ内へ挿入されている。組付状態では、立ち上がり部８８Ｂの突起１０６はスリーブ３４のローレット面９４に対向した状態で配置されている（図８、図９参照）。従って、通常時においては、スリーブ３４が回転してもクラッチプレート８８が回転することはない。
【００４４】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００４５】
乗員がウエビングに挿通された図示しないタングプレートを持ってぜんまいばねの付勢力に抗してウエビングをスプール１２から引き出し、当該タングプレートを図示しないバックル装置に係合させることにより、乗員は三点式シートベルト装置のウエビング装着状態となる。すなわち、センタピラーの上部に配設された図示しないショルダアンカからタングプレートまでのウエビングがショルダ側のウエビングとなり、タングプレートからバックル装置までのウエビングがラップ側のウエビングとなる。
【００４６】
通常の車両走行時には、トーションバー３６は、スプール１２と一体にウエビング引出方向、ウエビング巻取方向へ回転する。
【００４７】
この状態から車両走行状態となった場合において車両急減速時になると、ロック手段によってトーションバー３６のウエビング引出方向への回転が停止される。またこれと同時に、プリテンショナ装置７０が作動し、スリーブ３４を介してスプール１２を瞬時にウエビング巻取方向へ回転させる。
【００４８】
最初に、ロック手段の作動について概説すると、車両急減速状態が加速度センサによって検出される。すなわち、加速度センサのボールがセンサハウジング上を転動してセンサレバーを揺動させる。これにより、センサレバーのロック爪がＶギヤ４６のロック歯４６Ａに係合され、Ｖギヤ４６のウエビング引出方向回転が阻止（停止）される。
【００４９】
一方、スプール１２は、車両前方側へ慣性移動しようとする乗員から受けるウエビング張力によってウエビング引出方向へ回転しようとする。このため、ウエビング引出方向へ回転しようとするスプール１２とウエビング引出方向への回転が阻止されたＶギヤ４６との間で相対回転が生じる。両者の間に相対回転が生じると、図４と図５の対比から判るように、ロックベース２４の保持部２４Ｃの収容部４０内に保持されたロックプレート４２のガイドピン４２ＤがＶギヤ４６のガイド孔５０にガイドされて、ロックベース２４の略半径方向外側へ移動される。これにより、ロックプレート４２のロック歯４２Ｃがフレーム１４の第１脚板１６に設けられた内歯ラチェット３８のラチェット歯３８Ａと噛み合う。すなわち、ロックプレート４２がロック状態となる。
【００５０】
ロックプレート４２のロック歯４２Ｃが内歯ラチェット３８のラチェット歯３８Ａと噛み合うと、その際の反力がロックベース２４の保持部２４Ｃに作用する。この反力は車両急減速時に高強度のロック歯４２Ｃとラチェット歯３８Ａとが噛み合ったことによって生じるものなのでかなり大きく、そのためロックベース２４の軸芯部を貫通するトーションバー３６にも当然に作用する。さらに、トーションバー３６の先端部３６Ｆは樹脂製のセンサホルダ６０のボス６０Ａに軸支されているため、当該反力はトーションバー３６の先端部３６Ｆからセンサホルダ６０のボス６０Ａに作用し、センサホルダ６０のボス６０Ａを反力の作用方向側、つまりロックプレート４２の係合位置と反対方向側へ弾性変形させる。このため、ロックベース２４の保持部２４Ｃの外周一部（図５のＰ線矢視部を中心とした範囲）がフレーム１４の内歯ラチェット３８のラチェット歯３８Ａに強く押し付けられる。ロックベース２４はダイカストによって製作されており、比較的軟質であるため、ラチェット歯３８Ａに圧接されると、塑性変形して当該ラチェット歯３８Ａに食い込み、直接的に係合される。上記により、ロックプレート４２及びロックベース２４が半径方向に対向する二箇所で第１脚板１６の内歯ラチェット３８と噛み合い、トーションバー３６のウエビング引出方向回転が阻止された状態（ロック状態）となる。
【００５１】
一方、プリテンショナ装置７０が作動すると、ガス発生器７６からガスが発生する。このガスによってピストン７８のピストン本体８０が押圧され、装置上方側へ押し上げられる。これにより、シェアピン１００が剪断すると共にラックバー８２のラック歯８２Ａとピニオン９０のピニオン歯９０Ｂとが噛み合い、ラックバー８２の移動ストロークに応じた量だけピニオン９０がウエビング巻取方向へ回転される。その結果、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示される如く、ピニオン歯９０Ｂの傾斜面９０Ｃ２が立ち上がり部８８Ｂに干渉して、当該立ち上がり部８８Ｂを径方向内側から径方向外側へ押圧する。
【００５２】
立ち上がり部８８Ｂがその裏面側から係合歯９０Ｃの傾斜面９０Ｃ２による押圧力（変形力）を受けると、アーム部１０４が固定端側回りに切落し部１０２の形成範囲内で径方向外側へ揺動し、自由端側にある立ち上がり部８８Ｂをスリーブ３４のローレット面９４側へ移動させる。これにより、立ち上がり部８８Ｂに形成された突起１０６がローレット面９４に係合し（食い付き）、クラッチが作動状態となる。この状態では、ピニオン９０の回転力がクラッチプレート８８を介してスリーブ３４に伝達されるので、ピニオン９０がウエビング巻取方向へ回転することにより、スリーブ３４もウエビング巻取方向へ回転する。その結果、スプール１２が瞬時にウエビング巻取方向へ回転され、ウエビングが乗員の上体に密着される。
【００５３】
ここで、本実施形態では、クラッチプレート８８の基板部８８Ａに打抜きによる切落し部１０２を形成することで片持ち支持状態のアーム部１０４を形成し、当該アーム部１０４の自由端側に立ち上がり部８８Ｂを形成する構成を採ったので、基板部８８Ａに対する立ち上がり部８８Ｂの支持剛性を低下させることができる。従って、従来よりも低い変形荷重で立ち上がり部８８Ｂをスリーブ３４のローレット面９４側へ変形させることができる。このため、複数の立ち上がり部８８Ｂのスリーブ３４への係合状態のバラツキを抑制することができると共に、立ち上がり部８８Ｂの突起１０６のスリーブ３４のローレット面９４への係合（食い付き）を向上させることができる。さらに、立ち上がり部８８Ｂの変形荷重が従来よりも低くなるため、車両急減速時からクラッチ機構８６が作動するまでの時間を短縮することができる。その結果、本実施形態によれば、車両急減速時に迅速かつ確実なクラッチ作動状態を得ることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、立ち上がり部８８Ｂとアーム部１０４との接続部位（アーム部１０４の根元部分）に、アーム部１０４に対する立ち上がり部８８Ｂの支持剛性を低下させる括れ部１０８を形成したので、図１１に示される如く、立ち上がり部８８Ｂがピニオン９０の係合歯９０Ｃから変形力を受けた場合に、立ち上がり部８８Ｂを当該括れ部１０８回りに変形力の作用方向へ回転変形（図１１の矢印Ｑでこれを示す）させることができる。従って、ピニオン９０の係合歯９０Ｃからの変形力に対する立ち上がり部８８Ｂの変形追従性を向上させることができ、立ち上がり部８８Ｂの係合面（突起１０６の形成面）をスリーブ３４の被係合面（ローレット面９４）に円滑に精度良く係合させる（食い付かせる）ことができる。その結果、本実施形態によれば、クラッチ作動に対する信頼性を向上させることができる。
【００５５】
さらに、本実施形態では、クラッチプレート８８の基板部８８Ａにアーム部１０４を形成し、このアーム部１０４の先端部に立ち上がり部８８Ｂを形成する構成を採ったので、立ち上がり部８８Ｂの径方向外側への変形はアーム部１０４の径方向外側への変形として得られる。このため、図１２に示される如く、本実施形態の場合には、スリーブ３４の端面とクラッチプレート８８の基板部８８Ａの端面との間の隙間１１０に立ち上がり部８８Ｂの変形代を設定する必要がない。従って、隙間１１０の間隙寸法Ｂを小さく（狭く）することができ、クラッチ機構８６を軸方向に小型化することができる。
【００５６】
なお、図１３に示される如く、従来のクラッチ機構１５０の場合（正確には、特許文献１に記載された従来技術を本実施形態の構成に置き換えて考えた場合の意である）、クラッチプレート１５２の立ち上がり部１５２Ｂ自体が変形して径方向外側へ移動することになるため、スリーブ１５４の端面とクラッチプレート１５２の基板部１５２Ａの端面との間に立ち上がり部１５２Ｂの変形代（変形部分１５２Ｂ’）を見込んだ隙間１５６を設定する必要がある。このため、隙間１５６の間隙寸法Ｂ’も必然的に大きく（広く）なる。また、仮にピニオン１５８を設定する場合には、間隙寸法Ｂ’の増加に伴って当該ピニオン１５８の軸長も長くなる。従って、従来構造の場合には、クラッチ機構１５０が軸方向に大型化する。これに対し、本実施形態の場合には、前記の如く、立ち上がり部８８Ｂの変形代を設定する必要がないので、クラッチ機構８６を軸方向に小型化することができる。
【００５７】
なお、本実施形態では、クラッチプレート８８の基板部８８Ａに切落し部１０２を形成することによりアーム部１０４を形成したが、これに限らず、切欠部や開口部を形成することによりアーム部を形成する構成を採ってもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、剛性低下部として括れ部１０８を形成したが、これに限らず、立ち上がり部８８Ｂの回転変形を容易ならしめる構成であれば、すべて適用可能である。例えば、括れ部１０８の形成部位を薄肉部にしたり、小さなスリットを入れる等、種々の構成が採用可能である。
【００５９】
さらに、本実施形態では、ラックアンドピニオン方式のプリテンショナ装置７０を採用したが、これに限らず、ワイヤ巻き掛け方式等のプリテンショナ装置に対して本発明を適用することも可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載のプリテンショナ装置は、巻取軸の軸方向の一端部に相対回転不能に嵌合され、周面に被係合面が形成された略円筒状のスリーブと、このスリーブに対して同軸上に配置される板状の基板部と、当該スリーブに対して相対回転可能に設けられると共に被係合面と係合可能とされかつ通常時には当該被係合面と対向して配置される係合面が形成された複数の立ち上がり部と、を有するクラッチ部材と、このクラッチ部材に嵌合状態で配置され、車両急減速時にガス発生手段が作動してピストンが移動することによりウエビング巻取方向へ回転し立ち上がり部を係合面が被係合面に係合する方向へ変形させるクラッチ作動部材と、を含んで構成されたクラッチ機構を有し、さらに、クラッチ部材の基板部に切落し部、切欠部、又は開口部を形成することにより当該基板部に片持ち支持されかつ自由端側にて立ち上がり部を支持し、当該切落し部、当該切欠部、又は当該開口部の形成範囲内で当該立ち上がり部をスリーブとの係合方向へ移動させるアーム部を設けたので、車両急減速時に迅速かつ確実なクラッチ作動状態を得ることができるという優れた効果を有する。
【００６１】
請求項２記載の本発明に係るプリテンショナ装置は、請求項１記載の発明において、立ち上がり部とアーム部との接続部位に、当該アーム部に対する当該立ち上がり部の支持剛性を低下させる剛性低下部を設けたので、立ち上がり部のスリーブへの食い付きを良くすることができ、その結果、クラッチ作動に対する信頼性を向上させることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るプリテンショナ装置を備えたウエビング巻取装置を示す正面図である。
【図２】図１に示されるプリテンショナ装置の作動前の状態（初期状態）を示す側面図である。
【図３】図１に示されるプリテンショナ装置の作動後の状態を示す側面図である。
【図４】図１に示されるウエビング巻取装置のロック機構の作動前の状態（初期状態）を示す側面図である。
【図５】図１に示されるウエビング巻取装置のロック機構の作動後の状態を示す側面図である。
【図６】本実施形態の要部に係るプリテンショナ装置のクラッチ機構を示す分解斜視図である。
【図７】本実施形態の要部に係るプリテンショナ装置のクラッチ機構を図６とは別の角度で見て示す分解斜視図である。
【図８】図６及び図７に示されるクラッチ機構の組付状態を軸方向から見た側面図である。
【図９】図６及び図７に示されるクラッチ機構の組付状態を軸方向に沿って切断した状態を示す断面図である。
【図１０】クラッチ作動前後の状態を示す要部拡大図である。
【図１１】本実施形態のクラッチ機構を採用した場合の効果を説明するための要部拡大図である。
【図１２】本実施形態のクラッチ機構を採用した場合の効果を説明するための要部拡大断面図である。
【図１３】従来構造との対比において本実施形態のクラッチ機構の効果を説明するための図１２に対応する要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０ ウエビング巻取装置
１２ スプール（巻取軸）
３４ スリーブ
７０ プリテンショナ装置
７６ ガス発生器（ガス発生手段）
７８ ピストン
８６ クラッチ機構
８８ クラッチプレート（クラッチ部材）
８８Ｂ 立ち上がり部
９０ ピニオン（クラッチ作動部材）
９４ ローレット面（被係合面）
１０２ 切落し部
１０４ アーム部
１０６ 突起（係合面）
１０８ 括れ部（剛性低下部）

Claims (2)

1. 車両急減速時にガス発生手段が作動することによりピストンが移動し、当該ピストンの移動ストロークに応じた量だけ乗員拘束用のウエビングを層状に巻き取る巻取軸をウエビング巻取方向へ急速に回転させるプリテンショナ装置であって、
   前記巻取軸の軸方向の一端部に相対回転不能に嵌合され、周面に被係合面が形成された略円筒状のスリーブと、
   このスリーブに対して同軸上に配置される板状の基板部と、当該スリーブに対して相対回転可能に設けられると共に前記被係合面と係合可能とされかつ通常時には当該被係合面と対向して配置される係合面が形成された複数の立ち上がり部と、を有するクラッチ部材と、
   このクラッチ部材に嵌合状態で配置され、車両急減速時に前記ガス発生手段が作動して前記ピストンが移動することによりウエビング巻取方向へ回転し前記立ち上がり部を係合面が被係合面に係合する方向へ変形させるクラッチ作動部材と、
   を含んで構成されたクラッチ機構を有し、
   さらに、前記クラッチ部材の前記基板部に切落し部、切欠部、又は開口部を形成することにより当該基板部に片持ち支持されかつ自由端側にて前記立ち上がり部を支持し、当該切落し部、当該切欠部、又は当該開口部の形成範囲内で当該立ち上がり部を前記スリーブとの係合方向へ移動させるアーム部を設けた、
   ことを特徴とするプリテンショナ装置。
2. 前記立ち上がり部と前記アーム部との接続部位に、当該アーム部に対する当該立ち上がり部の支持剛性を低下させる剛性低下部を設けた、
   ことを特徴とする請求項１記載のプリテンショナ装置。

Images